Изопроцессы в газах.

Министерство образования и науки Республики Калмыкия

МОБУ "Троицкая СОШ имени Г.К.Жукова"

Изопроцессы в газах

Физика, 10 класс.

Учитель: Момолдаева Раиса Горяевна

с. Троицкое.

Изопроцессы в газах.

Цели урока:

Образовательные: Изучить газовые законы ( формулировку, математическую запись, графическое изображение). Формировать умение объяснять законы с точки зрения молекулярно-кинетической теории.

Развивающие: формировать умение сравнивать, классифицировать, обобщать факты и понятия, знать определения изопроцессов, уметь анализировать графики.

Воспитательные: создать атмосферу коллективного поиска, эмоциональной приподнятости, радости познания, радости преодоления трудностей.

Место урока в разделе: "Основы МКТ", после изучения уравнения состояния идеального газа

Тип урока: Урок формирования первоначальных предметных навыков, овладения предметными умениями.

 Основные термины и понятия: давление, объем, температура; изотермический, изобарный, изохорный процессы в газах

Межпредметные связи: математика

Наглядность интерактивные модели изопроцессов УМК "Открытая физика", демонстрация газовых законов

Оборудование: проектор, материалы анимации изопроцессов учебно-методического комплекса «Открытая физика», набор приборов для демонстрации газовых законов, листы для практических работ с таблицами для каждого учащегося.

План урока

I. Оргмомент;

II. Повторение известного материала;

III. Изучение изопроцессов;

IV. Практическая работа по графикам;

V. Домашнее задание.

слайд 1.

Ход занятия

I. Сегодня на уроке мы продолжим изучение газовых законов. Часть материала вам нужно будет зафиксировать в рабочих тетрадях, задания выполнять на карточках.

слайд 2.

II. Начнем с повторения.

1. Из математики: графики функций x·y=1; у=2х; у=3.

слайд 3. физика 10 класс.

2. Макроскопическое тело?

3. Внутреннее состояние макроскопических тел определяется макроскопическими параметрами .....

• ДАВЛЕНИЕ ГАЗА объясняется ударами молекул о стенки сосуда

• Газ занимает весь предоставленный ему ОБЪЕМ

• ТЕМПЕРАТУРА - мера средней кинетической энергии молекул

слайд 4.

4. Основное уравнение МКТ идеального газа

5. Уравнение состояния идеального газа pV = RT

6. Газовые законы pV = const = const = const

слайд 5.

7. Итак

Зависимость между двумя параметрами газа определенной массы при фиксированном значении третьего называют газовым законом.

Процессы, протекающие при неизменном значении одного из параметров, называют изопроцессами («изос» - равный )

слайд 6.

III. Перейдем к ИЗОПРОЦЕССАМ и приступим к заполнению таблицы на индивидуальных листах.

• ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ

• ИЗОБАРНЫЙ

• ИЗОХОРНЫЙ

слайд 7.

ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС – изменения состояния газа при постоянной температуре

(Т = const)

pV = const p₁V₁ = p₂V₂

Закон Бойля – Мариотта: для газа данной массы произведение давления газа на его объём постоянно, если температура газа не изменяется

Примеры: дыхание человека, медленное сжатие мяча

слайд 8.

ГРАФИКИ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА: pV = const, Т = const. Изобразите линии на графиках соответствующей строки

.

слайд 9.

Рассмотрим анимацию процесса изотермического расширения ( «Открытая физика»).

слайд 10.

Как на графиках изотермического процесса показать расширение газа?

Объяснение с точки зрения МКТ:

При увеличении объема данной массы газа без изменения его температуры концентрация молекул уменьшается, значит уменьшается число ударов о стенки сосуда, давление уменьшается.

слайд 11.

ИЗОБАРНЫЙ ПРОЦЕСС – изменение состояния газа при постоянном давлении (р = const )

= const =

Закон Гей – Люссака: для газа данной массы отношение объёма к температуре постоянно, если давление газа не меняется

Примеры: расширение газа в цилиндре под поршнем.

слайд 12.

ГРАФИКИ ИЗОБАРНОГО ПРОЦЕССА: р = const; = const.

В области низких температур все изобары идеального газа сходятся в точке Т=0. Но это не означает, что объем реального газа обращается в нуль. Все газы при сильном охлаждении превращаются в жидкости, а к жидкостям уравнение состояния неприменимо.

слайд 13.

Рассмотрим анимацию процесса изобарного сжатия ( «Открытая физика»).

слайд 14.

Как на графиках изобарного процесса показать сжатие газа?

Объяснение с точки зрения МКТ:

При охлаждении данной массы газа без изменения его давления средняя кинетическая энергия молекул уменьшается , объем уменьшается.

слайд 15.

ИЗОХОРНЫЙ ПРОЦЕСС – изменение состояния газа при постоянном объёме (V = const)

= const =

Закон Шарля: для газа данной массы отношение давления к температуре постоянно, если объём не меняется

Пример: нагревание лампы

слайд 16.

ГРАФИКИ ИЗОХОРНОГО ПРОЦЕССА

слайд 17.

Рассмотрим анимацию процесса изохорного нагревания ( «Открытая физика»).

слайд 18.

Как на графиках изохорного процесса показать нагревание газа?

Объяснение с точки зрения МКТ:

При нагревании данной массы газа без изменения объема средняя кинетическая энергия молекул увеличивается, значит увеличивается число ударов о стенки сосуда, давление увеличивается.

IV. Практическая работа по графикам.

слайд 19.

Задание 1. Сравнить постоянные параметры для двух изопроцессов.

Проверяем свои результаты:

слайд 20-21.

Задание 2. Какие процессы представлены на графике и как изменяются параметры газа? Вычертите диаграмму в других координатах (по желанию учащиеся чертят диаграммы на доске, где уже изображены оси координат PV и VT).

Проверяем описание процессов:

Проверяем выполнение графиков:

слайд 22.

Задание 3. Завершить заполнение таблицы по трем обратным процессам и сдать листы на проверку.

V. Домашнее задание: повторить §68,69.

На рисунке представлен замкнутый цикл. Участок CD соответствует изотерме. Описать процессы и вычертить эту диаграмму в других координатах.

Литература:

1. Используемые сайты: http://gannalv.narod.ru/mkt/

И. В. Яковлев | Материалы по физике | MathUs.ru

2. Материалы анимации изопроцессов УМК «Открытая физика»

3. Урок физики. 10 класс. "Газовые законы" Г.Г. Кононов.

4. Уроки физики. 10 класс. "Кирилл и Мефодий", 2000 (на CD-ROM)

Молекулярная физика. 10 класс

Приложение (индивидуальные листы фА4, альбомный вариант, с двух сторон)

Работа ученика(цы) 10 кл___________________________________________________

Задание 1. Сравнить постоянные параметры для изопроцессов.

Задание 2. Какие процессы представлены на графике и как изменяются параметры газа в каждом процессе? Описать процессы и вычертить эту диаграмму в других координатах.